DE19716666A1 - Strengthening structure suitable for the stress - Google Patents

Strengthening structure suitable for the stress

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DE19716666A1
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Dirk Feltin
Konrad Dr Gliesche
Horst Dr Rothe
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Description

Die Erfindung bezieht sich das Gebiet der technischen Textilien und betrifft beanspruchungsgerechte Verstärkungsgebilde, wie sie z. B. als Verstärkung in hochbeanspruchten Faserverbund-Bauteilen eingesetzt werden, die z. B. in Flugzeugen, Sportgeräten oder dynamisch hochbelasteten Maschinenelementen verwendet werden können.The invention relates to the field of technical textiles and relates to Strengthening structures according to the demands, such as z. B. as reinforcement in highly stressed fiber composite components are used, the z. B. in Airplanes, sports equipment or dynamically highly stressed machine elements can be used.

Langfaser-Verbunde (LFV) sind sehr gute Leichtbauwerkstoffe: sie besitzen hervorragende mechanische Eigenschaften, wie hohe Steifigkeiten und Festigkeiten bei gleichzeitig geringer Dichte, vorausgesetzt, daß die Verstärkungsfasern in Beanspruchungsrichtung, d. h. in Richtung des Kraftflusses, und gestreckt positioniert sind. Nur so ist es möglich, ihre hervorragenden Eigenschaften optimal zu nutzen.Long fiber composites (LFV) are very good lightweight materials: they have excellent mechanical properties, such as high rigidity and strength with low density at the same time, provided that the reinforcing fibers in Direction of stress, d. H. positioned in the direction of the flow of force, and stretched are. This is the only way to make optimal use of their outstanding properties.

Hohe Steifeforderungen können sowohl durch eine beanspruchungsgerechte Lage der Verstärkungsfasern als auch durch eine die Steife erhöhende räumliche Gestaltung des Bauteils erfolgen, wie durch Sicken, Rippen und andere Tiefzüge, wodurch die Bauteileigenschaften zusätzlich verbessert werden. Eine räumliche Gestaltung des Bauteils kann aber auch aus funktionellen Gründen erforderlich sein.High stiffness requirements can be achieved through a stress-oriented location of the reinforcing fibers as well as a spatial increase in stiffness The design of the component takes place, such as by beads, ribs and other deep drawing, whereby the component properties are further improved. A spatial Design of the component may also be necessary for functional reasons.

Räumliche Baukörper aus LFV werden klassischerweise aus zugeschnittenen Verstärkungs-Halbzeugen (wie Matten, Geweben, Gelegen) aufgebaut, wobei zur Formenanpassung - nach "Schneiderart" - auch Einschnitte und Abnäher-artige Falten angewandt bzw. einzelne Teile auflaminiert werden. Der Verlauf des Kraftflusses im beanspruchten Bauteil wird von der Lage der Verstärkungsfasern im wesentlichen nicht berücksichtigt. Hochleistungs-Verbunde sind auf diese Weise nicht herstellbar.Spatial structures made of LFV are traditionally made of cut Reinforcement semi-finished products (such as mats, fabrics, scrims) built, whereby for Shape adaptation - according to "Schneiderart" - also incisions and darts-like Wrinkles are applied or individual parts are laminated on. The course of the Force flow in the stressed component is determined by the position of the reinforcing fibers in the  essential not taken into account. High-performance composites are like this not produceable.

Unter Verwendung von verformbaren Verstärkungshalbzeugen, wie lose eingestellten Carbon-Geweben, läßt sich bis zu einem gewissen Grad ein falten loses Tiefziehen erreichen. Die dazu benötigten Längen an Verstärkungsmaterial ergeben sich dadurch, daß die sich rechtwinklig kreuzenden Kett- und Schußfäden örtlich diagonal verzerrt werden, wodurch aber auch die Lage dieser Verstärkungsfäden beeinträchtigt wird. Eine "beanspruchungsgerechte" Verstärkung läßt sich beim Tiefziehen auf solche Art nicht realisieren.Using deformable semi-finished reinforcement, such as loose adjusted carbon fabrics, to a certain extent, a loose fold Achieve deep drawing. The required lengths of reinforcement material result is characterized in that the warp and weft threads intersecting at right angles locally be distorted diagonally, but also the location of these reinforcing threads is affected. A "demand-oriented" reinforcement can be found at Do not realize deep drawing in this way.

Gewirke und Gestricke sind - strukturbedingt - gut tiefziehfähig. Strukturbedingt ist bei diesen textilen Flächengebilden aber auch der Fadenverlauf gekrümmt. Das Erreichen hoher Festigkeiten, insbesondere hoher Steifigkeiten, eines Bauteils erfordert hingegen einen gestreckten Fadenverlauf. Hochleistungsverbunde lassen sich somit auf Basis von Gewirken und Gestricken nicht herstellen.Knitted fabrics and knitted fabrics are - due to their structure - easy to deep-draw. Is structural in these textile fabrics, however, the thread course is also curved. The Achieving high strengths, particularly high stiffness, of a component on the other hand, requires a stretched thread course. Leave high-performance networks thus do not manufacture on the basis of knitted and crocheted fabrics.

Desweiteren sind spezielle räumliche Gewebe (shape weaving) bekannt, die sich auch - bei relativ gestrecktem Fadenverlauf - an stark räumliche Strukturen anpassen lassen. Der Fadenverlauf ist jedoch weitgehend technologisch vorgegeben, weshalb eine beanspruchungsgerechte Verstärkung damit nur bedingt realisiert werden kann. Außerdem erfordert diese Technologie für jedes Bauteil hohe Aufwendungen in der Vorbereitung, woraus üblicherweise ein ökonomischer Zwang zu hohen Stückzahlen resultiert, d. h. diese Technologie ist nur wenig flexibel.Furthermore, special spatial weaves (shape weaving) are known also - with a relatively stretched thread course - on strongly spatial structures have it adjusted. However, the thread course is largely technological specified, which is why a reinforcement that meets the demands is only conditional can be realized. In addition, this technology requires high for each component Expenses in preparation, which is usually an economic constraint results in high quantities, d. H. this technology is not very flexible.

Eine tatsächlich beanspruchungsgerechte Anordnung der Verstärkungsfäden läßt sich durch formbare, multiaxiale Verstärkungsgebilde erreichen, bei denen die Verstärkungsfäden mittels einer Sticktechnologie in jeder beliebigen Richtung, und auch mehrfach übereinander, beanspruchungsgerecht positioniert werden können (EP 0 567 845 A1). Es handelt sich dabei um eine rechnergestützte automatische Fertigung, mit der es grundsätzlich möglich ist, beanspruchungsgerechte Verstärkungsgebilde reproduzierbar herzustellen.An arrangement of the reinforcing threads which is actually suitable for the stress achieve themselves through malleable, multiaxial reinforcement structures, in which the Reinforcing threads in any direction using embroidery technology, and can also be positioned several times on top of each other to meet the demands (EP 0 567 845 A1). It is a computer-based automatic Manufacturing with which it is basically possible to meet the demands To produce reinforcing structures reproducibly.

Durch Einarbeiten von Fadenreserven ist es (nach EP 0 567 845 A1) auch möglich, örtliche Auswölbungen zu berücksichtigen. Bei dieser 50 erreichten Tiefziehfähigkeit wird beim räumlichen Verformen die positionierte Fadenlage der übrigen Bereiche nicht verändert. Nachteilig ist dabei jedoch, daß die schlingenartig aufgebrachten Fadenreserven entsprechenden Platz erfordern. Auf diese Weise lassen sich stringerartige Verstärkungsstrukturen realisieren. Beanspruchungsgerechte Verstärkungsgebilde mit einer dichten Anordnung von Verstärkungsfäden lassen sich damit jedoch nicht herstellen.By incorporating thread reserves, it is also possible (according to EP 0 567 845 A1) local bulges to be taken into account. With this 50 deep drawing ability reached is the positioned thread position of the other areas during spatial deformation  not changed. However, it is disadvantageous that the loop-like applied Thread reserves require appropriate space. This way realize stringer-like reinforcement structures. Demand-oriented Leave reinforcement structures with a tight arrangement of reinforcement threads but do not make it with it.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen die dargestellten Nachteile behoben werden. Insbesondere kommt es - im Vergleich zu EP 0567 845 A1 darauf an, durch eine grundsätzlich andere Positionierung der Fadenreserven (Vermeidung von Verstärkungsfaden-Schlingen) auch eine dichtere Anordnung von Verstärkungsfäden realisieren zu können.The disadvantages described are to be eliminated with the present invention. In particular - compared to EP 0567 845 A1 it is important to use a fundamentally different positioning of the thread reserves (avoidance of Reinforcement thread loops) also a denser arrangement of reinforcement threads to be able to realize.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, beanspruchungsgerechte Verstärkungsgebilde anzugeben, deren Verstärkungsstrukturen in hohem Grade beanspruchungsgerecht ausgebildet sind und die auch in dem oder den räumlich zu verformenden Bereich(en) eine dichte Anordnung der Verstärkungsfäden erlauben.The object of the invention is to meet the demands Specify reinforcement structures, their reinforcement structures to a high degree Are designed to meet the demands and also in the or the spatial deforming area (s) allow a tight arrangement of the reinforcing threads.

Gelöst wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the features specified in claim 1. Further training is the subject of the subclaims.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird es erstmals möglich aus einem beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebilde mit zumindest bereichsweiser Legung der Verstärkungsfäden entsprechend der Beanspruchung, ein LFV durch eine räumliche Verformung, meist durch Tiefziehen, herzustellen, bei dem ebenfalls in den Bereichen der räumlichen Verformung zumindest bereichsweise eine beanspruchungsgerechte Legung der Verstärkungsfäden realisiert werden kann und bei dem die Verstärkungsfäden in den Bereichen der räumlichen Verformung auch dicht angeordnet sein können.The solution according to the invention makes it possible for the first time from one Reinforcement structures in accordance with the requirements with at least some areas Laying the reinforcement threads according to the stress, an LFV through to produce a spatial deformation, usually by deep drawing, in which also in the areas of spatial deformation, at least in some areas stress-oriented laying of the reinforcing threads can be realized and in which the reinforcing threads in the areas of spatial deformation also can be densely arranged.

Dabei ist von technologisch besonderem Vorteil, daß dazu erforderliche Fadenvorräte außerhalb des Kernbereiches des beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebildes angeordnet sind. It is of particular technological advantage that the necessary Thread stocks outside the core area of the demand-oriented Reinforcing structure are arranged.  

Der Kernbereich des beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebildes besteht aus Bereichen, in denen die Verstärkungsfäden fest fixiert sind und aus Bereichen, in denen die Verstärkungsfäden verschiebbar angeordnet sind.The core area of the reinforcement structure to meet the requirements consists of Areas in which the reinforcing threads are firmly fixed and from areas in which the reinforcing threads are slidably arranged.

Die Verschiebbarkeit eines verschiebbar angeordneten Verstärkungsfadens in Längsrichtung wird bei der erfindungsgemäßen Lösung dadurch erreicht, daß der Verstärkungsfaden in einem Tunnel läuft, wobei dieser Tunnel aus Nähfäden oder auch aus Verstärkungsfäden gebildet sein kann. Bei der anschließenden räumlichen Verformung rutschen die Fadenvorräte durch diese Tunnel nach.The displaceability of a displaceably arranged reinforcement thread in Longitudinal direction is achieved in the solution according to the invention in that the Reinforcing thread runs in a tunnel, this tunnel made of sewing threads or can also be formed from reinforcing threads. In the subsequent spatial Deformation the thread stores slide through these tunnels.

Der außerhalb des Kernbereiches angeordnete, für die räumliche Verformung vorgesehene Fadenvorrat wird hinsichtlich seiner jeweiligen Länge entsprechend der vorgesehenen räumlichen Verformung bemessen.The one located outside the core area for spatial deformation intended thread supply is in terms of its respective length corresponding to the dimensioned intended spatial deformation.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die beanspruchungsgerechte Lage der Verstärkungsfäden bei der räumlichen Verformung in den fest fixierten und in den verschiebbaren Bereichen nicht verzerrt wird, d. h., daß die ursprüngliche Positionierung der Verstärkungsfäden im Verstärkungsgebilde dort auch nach der räumlichen Verformung noch erhalten ist. Demgegenüber erfolgt eine Verzerrung der Verstärkungsfäden beim räumlichen Verformen zwischen diesen beiden Bereichen in jeweils beabsichtigter Weise.Another advantage of the solution according to the invention is that the location of the reinforcing threads in the spatial Deformation in the firmly fixed and in the displaceable areas not distorted will, d. that is, the original positioning of the reinforcing threads in the Reinforcing structure is still there even after the spatial deformation. In contrast, there is a distortion of the reinforcement threads in the spatial Deformation between these two areas in each case in an intended manner.

Das Herstellen der erfindungsgemäßen Schlaufen oder der Bildung eines Tunnels aus Schlaufen für die Positionierung der verschiebbaren Verstärkungsfäden kann beispielsweise durch eine Sticktechnologie mit Hilfe von weiten Zick-Zack-Stichen ausgeführt werden, wobei der Verstärkungsfaden nicht durchstochen wird.The manufacture of the loops according to the invention or the formation of a tunnel from loops for positioning the slidable reinforcement threads for example with embroidery technology with the help of wide zigzag stitches be carried out, the reinforcing thread is not pierced.

Bei der Herstellung eines Verstärkungsgebildes aus mehreren Lagen verschiebbarer Verstärkungsfäden ist es bei Anwendung der Sticktechnologie möglich, zwischen den sich kreuzenden Verstärkungsfäden fadenfreie Zwischenräume anzuordnen, die die Einstichpunkte für die Nähnadel bilden. Dadurch lassen sich mehrere Lagen verschiebbarer Verstärkungsfäden realisieren. Movable in the production of a reinforcement structure from several layers Reinforcement threads are possible when using embroidery technology between to arrange thread-free spaces between the reinforcing threads that cross form the puncture points for the sewing needle. This allows multiple layers realize slidable reinforcement threads.  

Als Verstärkungsfäden können alle für LFV üblichen Faserstoffe eingesetzt werden, wie Rovings aus Glas- oder Carbonfilamenten, ebenso aus aromatischen Polyamidfäden. Sie können auch aus Faserbändern dehnungsarmer Faserstoffe bestehen, wie Flachs, Hanf, Ramie. Zum Herstellen von thermoplastischen LFV können auch Hybridfäden aufgenäht werden, die aus Verstärkungsfäden und thermoplastischen Materialien bestehen, beispielsweise auf Basis von Polyamid, Polyethylen, Polypropylen. Weiterhin besteht die Möglichkeit, beispielsweise Roving und Folienbändchen geschichtet aufzunähen (film stacking).All fiber materials customary for LFV can be used as reinforcing threads, such as rovings made of glass or carbon filaments, as well as aromatic ones Polyamide threads. You can also use low-stretch fiber materials from fiber tapes exist, such as flax, hemp, ramie. For the production of thermoplastic LFV can also be sewn hybrid threads made of reinforcing threads and thermoplastic materials exist, for example based on polyamide, Polyethylene, polypropylene. There is also the option of roving, for example and sew on film strips in layers (film stacking).

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, bei der Herstellung eines beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebildes aus mehreren Lagen solche Verstärkungsfäden zu verwenden, deren Filamente weder miteinander verklebt noch verdreht sind. Dadurch ist es möglich, durch Verstärkungsfäden hindurchzunähen und trotzdem ein axiales Verschieben, d. h. ein Verschieben in Längsrichtung, beim räumlichen Verformen zu erreichen.An advantageous embodiment of the invention consists in the manufacture of a reinforcement structure in accordance with the requirements of several layers To use reinforcing threads whose filaments are neither glued together are still twisted. This makes it possible to use reinforcing threads sew through and still move axially, d. H. a move in Longitudinal direction to achieve in spatial deformation.

Das Grundmaterial darf die räumliche Verformung nicht behindern. Dies kann beispielsweise bei einem Glasgewebe dadurch erfolgen, daß dieses zwischen der festen und der verschiebbaren Vernähung vor der räumlichen Verformung durchtrennt wird. Damit ist in den Bereichen der räumlichen Verformung kein Grundmaterial vorhanden. Für ein LFV-Bauteil ist dies ohne Belang.The base material must not hinder the spatial deformation. This can take place for example in the case of a glass fabric that this between the fixed and movable sewing before spatial deformation is severed. So there is none in the areas of spatial deformation Basic material available. This is irrelevant for an LFV component.

Es kann aber auch eine leicht dehnbare Folie als Grundmaterial verwendet werden, die eine räumliche Verformung mitmacht oder zerreißt.However, a slightly stretchable film can also be used as the base material, that goes along with a spatial deformation or tears.

Bei Verwendung eines schwer dehnbaren thermoplastischen Grundmaterials, wie z. B. Polyestervlies, kann an den zu trennenden Stellen ein elektrischer Widerstandsdraht positioniert werden, der durch die Aufheizung beim Anlegen einer Spannung eine Materialtrennung hervorruft. When using a difficult to stretch thermoplastic base material, such as e.g. B. polyester fleece, can be an electrical at the points to be separated Resistance wire can be positioned by the heating when putting on a Tension causes material separation.  

Eine weitere Möglichkeit für das Grundmaterial besteht darin, daß eine thermoplastische Folie verwendet wird, die durch eine thermische Behandlung aufschmilzt und sich durch die Oberflächenspannung an den Kreuzungspunkten der Verstärkungsfäden zusammenzieht. Vorteilhaft wäre in diesem Fall, wenn dabei ein Fließpapier verwendet wird, welches die Schmelztropfen aufsaugt.Another possibility for the basic material is that a thermoplastic film is used by a thermal treatment melts and is due to the surface tension at the intersection of the Reinforcing threads pulls together. In this case it would be advantageous if a Flow paper is used, which absorbs the melt drops.

Das im Verstärkungsgebilde enthaltene Grundmaterial sowie die Nähfäden werden in den Verbund integriert. Wird eine duroplastische Matrix verwendet, z. B. Epoxidharz, so sind die Oberflächeneigenschaften des Grundmaterials und der Nähfäden darauf abzustimmen.The base material contained in the reinforcement structure and the sewing threads are integrated into the network. If a thermosetting matrix is used, e.g. B. Epoxy resin, so are the surface properties of the base material and the Match sewing threads to it.

Im Falle von thermoplastischen Verbunden wird das Grundmaterial auf den thermoplastischen Anteil der Hybridfäden abgestimmt und mit diesem zusammen beim Konsolidieren zur Matrix umgeformt.In the case of thermoplastic composites, the base material is applied to the thermoplastic portion of the hybrid threads matched and together with this transformed into matrix when consolidating.

Da das Grundmaterial nur eine technologische Hilfsfunktion besitzt, nämlich den Verstärkungsfaden beim Sticken entsprechend der x/y-Steuerung der Stickmaschine zu positionieren, kann es aus einem für duroplastische Verbunde zu verwendenden Verstärkungsgebilde auch entfernt werden, falls dieser im Kernbereich aus mehreren Lagen von Verstärkungsfäden besteht, deren stabiler Zusammenhalt durch die Nähfäden gewährleistet ist. Das Entfernen des Grundmaterials kann - entsprechend seiner Substanz - thermisch-physikalisch (durch Ausschmelzen oder Aufschmelzen bei gleichzeitigem Aufsaugen) oder thermisch-pyrolytisch (durch Verbrennen oder Veraschen und Ausklopfen) oder chemisch (durch Auswaschen oder Auslösen) erfolgen. Unter diesem Aspekt kann als Grundmaterial beispielsweise dünne Polyethylenfolie, Spezialpapier oder Gewebe aus Alginatfäden eingesetzt werden.Since the basic material only has a technological auxiliary function, namely the Reinforcement thread when embroidering according to the x / y control of the embroidery machine to position, it can be used for a thermosetting composite Reinforcing structures can also be removed if this consists of several in the core area Layers of reinforcing threads, the stable cohesion of which Sewing threads is guaranteed. The removal of the base material can - accordingly its substance - thermal-physical (by melting or melting with simultaneous suction) or thermal-pyrolytic (by burning or Ashing and tapping) or chemical (by washing or releasing) respectively. From this point of view, thin can be used as the basic material Polyethylene film, special paper or fabric made of alginate threads can be used.

Demgegenüber kommt es für die Nähfäden darauf an, daß sie diese Behandlungsprozeduren überstehen. Erfindungsgemäß ist auch der Einsatz dünner Metalldrähte (Leonische Drähte beispielsweise aus Messing, Kupfer) für Nähfäden vorgesehen.In contrast, it is important for the sewing threads that they are Survive treatment procedures. According to the invention, the use is also thinner Metal wires (Leonian wires, for example made of brass, copper) for sewing threads intended.

Das räumliche Verformen oder speziell das Tiefziehen der beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebilde kann technologisch durch Vibration unterstützt werden. The spatial deformation or especially the deep drawing of the Reinforcement structures that meet the demands can be made technologically by vibration get supported.  

Im weiteren wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention will be further elucidated on the basis of several embodiments explained.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Lösung für einen einzelnen tiefziehfähigen Verstärkungsfaden 3 mit
Fig. 1 with the basic principle of the solution according to the invention for a single deep-drawing reinforcing thread 3

  • a) in der Ebene hergestellt und mita) made in the plane and with
  • b) nach der räumlichen Verformung;b) after the spatial deformation;

Fig. 2 die schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Lösung zum beanspruchungsgerechten Verstärken einer Platte mit zwei Sicken mit
Fig. 2 shows the schematic representation of the solution according to the invention for strengthening a plate with two beads

  • a) in einer Ebene hergestellt und mita) made in one plane and with
  • b) nach der räumlichen Verformung;b) after the spatial deformation;

Fig. 3 die erfindungsgemäße Lösung an einem Hut-artigen Bauteil mit
Fig. 3 with the solution according to the invention on a hat-like component

  • a) die räumlich verformbaren Verstärkungsfäden 3 schematisch in einer Ebene hergestellt und mita) the spatially deformable reinforcing threads 3 are produced schematically in one plane and with
  • b) die Verstärkungsfäden 3 nach der räumlichen Verformung perspektivisch;b) the reinforcing threads 3 in perspective after the spatial deformation;

Fig. 4 die erfindungsgemäße Lösung an einem U-förmigen T-Profil mit
Fig. 4 with the solution according to the invention on a U-shaped T-profile

  • a) das Verstärkungsgebilde 1 in einer Ebene schematisch dargestellt und mita) the reinforcing structure 1 is shown schematically in one plane and with
  • b) das Verstärkungsgebilde 1 nach der räumlichen Verformung mitb) the reinforcement structure 1 after the spatial deformation
  • c) als Detail der räumlich verformbaren Verstärkungsfäden 3 im Bereich des Zwickels 12 in einer Ebene mitc) as a detail of the spatially deformable reinforcing threads 3 in the area of the gusset 12 in one plane with
  • d) als Detail des Zwickels 12 nach der räumlichen Verformung;d) as a detail of the gusset 12 after the spatial deformation;

Fig. 5 schematisch den Verlegungsplan für ein Hut-artiges Bauteil nach Fig. 3; Fig. 5 shows schematically the laying plan for a hat-like component according to Fig. 3;

Fig. 6 schematisch den Verlegungsplan für ein U-förmiges T-Profil nach Fig. 4. Fig. 6 shows schematically the transfer plan for a U-shaped T-profile according to Fig. 4.

Beispiel 1example 1

Auf ein Grundmaterial 2 wird ein Verstärkungsfaden 3 teils fest angenäht und teils in einem aus Nähfaden-Schlaufen gebildeten Tunnel 8 positioniert, wodurch der Verstärkungsfaden 3 axial verschiebbar ist. Der festgenähte Teil 5 und der verschiebbare Teil 6 stellen den Kernbereich 4 des beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebildes 1 dar. Außerhalb dieses Kernbereiches 4 wird der Verstärkungsfaden 3 nach einem Fadenvorrat 7 am Grundmaterial 2 fixiert. Der Fadenvorrat 7 außerhalb vom Kernbereiches 4 des Verstärkungsgebildes 1 weist eine Länge auf, die mindestens der späteren räumlichen Verformung entspricht. Vor der räumlichen Verformung, dem Tiefziehen, wird der Verstärkungsfaden 3 nach dem Fadenvorrat 7 durchtrennt. Ebenso durchtrennt wird das Grundmaterial 2 zwischen dem festgenähten Teil 5 und dem verschiebbaren Teil 6. Beim räumlichen Verformen wird der festgenähte Teil 5 fest eingespannt und tiefgezogen, während im verschiebbar genähten Teil 6 der Verstärkungsfaden 3 aufgrund des Fadenvorrates 7 und seiner Führung im Tunnel 8 nachrutschen kann, wobei die geometrische Positionierung des Verstärkungsfadens 3 erhalten bleibt.A reinforcing thread 3 is partly sewn firmly onto a base material 2 and partly positioned in a tunnel 8 formed from sewing thread loops, as a result of which the reinforcing thread 3 is axially displaceable. The sewn-on part 5 and the displaceable part 6 represent the core area 4 of the reinforcing structure 1 that meets the demands. Outside of this core area 4 , the reinforcing thread 3 is fixed to the base material 2 after a thread supply 7 . The thread supply 7 outside the core area 4 of the reinforcing structure 1 has a length that corresponds at least to the later spatial deformation. Before the spatial deformation, the deep drawing, the reinforcing thread 3 is cut after the thread supply 7 . The base material 2 is also severed between the sewn-on part 5 and the displaceable part 6 . In the case of spatial deformation, the sewn-on part 5 is firmly clamped and deep-drawn, while in the displaceably sewn part 6 the reinforcing thread 3 can slip due to the thread supply 7 and its guidance in the tunnel 8 , the geometric positioning of the reinforcing thread 3 being retained.

Beispiel 2Example 2

Entsprechend Fig. 2 a) sind auf einem Grundmaterial 2 aus Carbon-Gewebe Verstärkungsfäden 3 aus Carbon-Rovings angeordnet. Im Kernbereich 4 sind die Verstärkungsfäden 3 teils fest (Kreuze) und teils verschiebbar (Halbkreise) mit Polyester-Nähfäden angenäht. Ferner sind die Fadenvorräte 7 gezeichnet.According to FIG. 2 a), reinforcing threads 3 made of carbon rovings are arranged on a base material 2 made of carbon fabric. In the core region 4, the reinforcing threads 3 fixed part (crosses) and partly displaced (semicircle) with polyester sutures are sewn. Furthermore, the thread stocks 7 are drawn.

Im Kernbereich 4 des Verstärkungsgebildes 1 sind weiterhin noch weitere, gleiche Verstärkungsfäden 3 angeordnet und mit dem Grundmaterial 2 fest vernäht worden, um die beanspruchungsgerechte Positionierung aller Verstärkungsfäden 3 auf dem Grundmaterial 2 zu gewährleisten, aber die räumliche Verformung nicht zu behindern.In the core region 4 of the reinforcing structure 1 may also be arranged another, identical reinforcing threads 3 and been sewn firmly to the base material 2, but not to hinder the stress-related positioning of all the reinforcing threads 3 on the base material 2 to ensure the spatial deformation.

Vor der räumlichen Verformung ist das Carbon-Gewebe längs der Sicken aufgeschnitten worden, um die räumliche Verformung nicht zu behindern. Before the spatial deformation, the carbon fabric is along the beads have been cut open so as not to impede the spatial deformation.  

Fig. 2b zeigt den räumlich verformten Zustand in perspektivischer Darstellung. Die Fadenvorräte 7 sind durch die gebildeten Sicken zum Teil aufgebraucht. FIG. 2b shows the spatially deformed state in a perspective illustration. The thread supplies 7 are partially used up by the beads formed.

Die Verbundbildung erfolgt in einer Form mit Epoxidharz in einem Vakuum-Tränkverfahren.The bond is formed in one mold with epoxy resin in one Vacuum impregnation process.

Beispiel 3Example 3

Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Prinzip für ein Hut-artiges Bauteil. In Fig. 3a sind die an der späteren Verformung beteiligten Verstärkungsfäden 3 in der Draufsicht dargestellt, während mit Fig. 3b ein Eindruck vom räumlich verformten Zustand vermittelt wird. Der Deckel 10 stellt den fest vernähten Teil dar (Kreuze), während in der Krempe 11 die Verstärkungsfäden 3 verschiebbar positioniert sind (Halbkreise). Die Fadenvorräte 7 sind radial angeordnet und in ihrer Länge werden sie durch die Fixierungen 9 begrenzt. Als Vorbereitung zum Tiefziehen erfolgt dann an diesen Stellen die Durchtrennung, und das Grundmaterial 2 wird zwischen Deckel 10 und Krempe 11 durchtrennt. Bedingt durch die gegenläufige Führung der Verstärkungsfäden 3 von der Krempe 11 zum Deckel 10 sowie zurück ergibt sich nach dem Tiefziehen im Bereich des konischen Teiles eine Fachwerk-artige Struktur. Fig. 3 shows the inventive principle for a hat-like component. FIG. 3a shows the reinforcing threads 3 involved in the later deformation in plan view, while FIG. 3b gives an impression of the spatially deformed state. The lid 10 represents the firmly sewn part (crosses), while in the brim 11 the reinforcing threads 3 are slidably positioned (semicircles). The thread stores 7 are arranged radially and their length is limited by the fixings 9 . In preparation for deep drawing, the cut is then made at these points and the base material 2 is cut between the cover 10 and the brim 11 . Due to the opposing guidance of the reinforcing threads 3 from the brim 11 to the cover 10 and back, a truss-like structure results after the deep-drawing in the region of the conical part.

Beispiel 4Example 4

Fig. 4 zeigt ein U-förmiges T-Profil entsprechend der erfindungsgemäßen Lösung. Fig. 4 shows a U-shaped T-profile according to the solution according to the invention.

Fig. 4a zeigt die Abwicklung des Kernbereiches 4 eines Verstärkungsgebildes 1 mit Andeutung der notwendigen Einschnitte an den beiden Innenecken FIG. 4a shows the processing of the core region 4 of a reinforcing structure 1 with indication of the necessary cuts on the two inside corners

Fig. 4b zeigt das T-Profil in perspektivischer Darstellung nach der räumlichen Verformung. Hervorgehoben ist der Zwickel 12, für den bei einer Verformung aus der Ebene Fläche erforderlich ist. FIG. 4b shows the T-profile in a perspective view on the spatial deformation. The gusset 12 is emphasized, for which surface is required in the event of deformation from the plane.

Fig. 4c zeigt in der Draufsicht ein Detail: die an der räumlichen Verformung beteiligten Verstärkungsfäden 3 im Bereich des Zwickels 12. Die Fadenvorräte 7 sind an beiden Schenkeln des T-Profils angelegt, und an der Ecke sind die Verstärkungsfäden 3 teilweise parallel und teilweise verkreuzend geführt. Nach der räumlichen Verformung (Fig. 4d) ergibt sich deshalb teilweise eine Fachwerk-artige Struktur und der Fadenvorrat 7 ist zum Teil aufgebraucht. Fig. 4c shows in plan view a detail: the reinforcing threads 3 involved in the spatial deformation in the region of the gusset 12th The thread stores 7 are placed on both legs of the T-profile, and on the corner the reinforcing threads 3 are partly parallel and partly crossed. After the spatial deformation ( FIG. 4d), there is therefore partly a framework-like structure and the thread supply 7 is partly used up.

Beispiel 5Example 5

Das beanspruchungsgerechte Positionieren und Aufnähen des Verstärkungsfadens 3 zum Herstellen der räumlich verformbaren beanspruchungsgerechten Verstärkungsgebilde 1 erfolgt vorteilhaft mit Hilfe einer rechnergestützten Sticktechnologie. Hierbei ist es zweckmäßig, die im Verstärkungsgebilde 1 nebeneinander liegenden Verstärkungsfäden 3 so miteinander zu verbinden, daß das Aufnähen vom Anfang bis zum Ende "in einem Zuge" erfolgen kann.The positioning and sewing on of the reinforcing thread 3 in accordance with the demands for producing the spatially deformable, reinforcing structures 1 in accordance with the demands is advantageously carried out with the aid of a computer-aided embroidery technology. It is expedient here to connect the reinforcing threads 3 lying next to one another in the reinforcing structure 1 in such a way that the sewing can be carried out "in one go" from the beginning to the end.

Fig. 5 zeigt das in Fig. 3 im Prinzip beschriebenen Verstärkungsgebilde 1 für ein Hut-artiges Bauteil in einer vereinfachten Ausführung vor dem Tiefziehen in der Draufsicht. Das Aufsticken des Verstärkungsfadens 3 aus Garbon-Roving auf das Grundmaterial 2 aus Glasgewebe mit Finish-Behandlung mit einem Polyester-Näh­ faden als Ober- und Unterfaden erfolgt "in einem Zuge". Der Startpunkt befindet sich bei 13 und der Endpunkt bei 14. Im Bereich des Deckels 10 ist der Verstärkungsfaden 3 rechtwinklig positioniert und fest vernäht (Kreuze). Im Bereich der Krempe 11 ist der Verstärkungsfaden 3 teilweise mäanderförmig positioniert und fest genäht. Vorher wurde im Bereich der Krempe 11 beanspruchungsgerecht eine spiralartige Schicht aus Verstärkungsfäden 3 aufgenäht. FIG. 5 shows the reinforcement structure 1, described in principle in FIG. 3, for a hat-like component in a simplified embodiment before deep-drawing in a top view. The reinforcing thread 3 made of carbon roving is embroidered onto the base material 2 made of glass fabric with a finish treatment with a polyester sewing thread as the upper and lower thread "in one go". The starting point is at 13 and the end point at 14. In the area of the cover 10 , the reinforcing thread 3 is positioned at right angles and sewn firmly (crosses). In the area of the brim 11 , the reinforcing thread 3 is partially positioned in a meandering pattern and sewn firmly. Before that, a spiral-like layer of reinforcing threads 3 was sewn on in the area of the brim 11 in accordance with the stress.

Vom Deckel 10 zur Krempe 11 verläuft der Verstärkungsfaden 3 jeweils schräg und auch kreuzweise, um eine Fachwerk-artige Struktur im konischen Teil zu erreichen (siehe Fig. 3b). Desweiteren wird der Verstärkungsfaden 3 im Bereich der Krempe 11 radial in Tunneln 8 positioniert (Halbkreise) und nach dem Fadenvorrat 7, der hier durch die Krempe 11 begrenzt wird, fixiert. Die dadurch gebildeten Fadenvorräte 7, deren Länge vom Grad der räumlichen Verformung abhängt, werden vor dem Tiefziehen durchtrennt und somit für eine axiale Verschiebung in den Tunneln 8 zum Ausformen des konischen Teils freigegeben. Vor dem Tiefziehen wird das Grundmaterial 2 zwischen dem späteren konischen Teil und der Krempe 11 durchtrennt. The reinforcing thread 3 runs obliquely and also crosswise from the cover 10 to the brim 11 in order to achieve a truss-like structure in the conical part (see FIG. 3b). Furthermore, the reinforcing thread 3 is positioned radially in tunnels 8 in the area of the brim 11 (semicircles) and fixed after the thread supply 7 , which is delimited here by the brim 11 . The thread stores 7 formed in this way, the length of which depends on the degree of spatial deformation, are severed before the deep drawing and are thus released for axial displacement in the tunnels 8 to form the conical part. Before deep drawing, the base material 2 is cut through between the later conical part and the brim 11 .

Nach dem Tiefziehen wird beanspruchungsgerecht der konische Teil noch tangential mit Carbon-Roving umwickelt. Die Verbundbildung erfolgt mit Epoxidharz in einer Form im Vakuum-Tränkverfahren.After deep drawing, the conical part becomes tangential to meet the stress wrapped in carbon roving. The bond is made with epoxy resin in one Form in the vacuum impregnation process.

Beispiel 6Example 6

Fig. 6 zeigt das in Fig. 4 im Prinzip beschriebenen Verstärkungsgebilde 1 für ein U-förmiges T-Profil vor der räumlichen Verformung in der Draufsicht. Dargestellt ist die oberste Lage von Verstärkungsfäden 3. Unter dieser gezeichneten Lage sind beanspruchungsgerecht noch weitere Lagen mit jeweils senkrechter und diagonaler Positionierung von Verstärkungsfäden 3 vorhanden, die jedoch an der Ausbildung der Zwickels 12 (siehe Fig. 4b) nicht beteiligt sind. FIG. 6 shows the reinforcement structure 1 described in principle in FIG. 4 for a U-shaped T-profile before the spatial deformation in a top view. The top layer of reinforcing threads 3 is shown . Under this drawn position there are further layers, each with vertical and diagonal positioning of reinforcing threads 3 , which are not involved in the formation of the gusset 12 (see FIG. 4b).

Das Grundmaterial 2 besteht aus Polyamidfolie, auf das als Verstärkungsfaden 3 ein aus Glas- und Polyamidfäden bestehender Hybridfaden (commingled yarn) mit Hilfe der Sticktechnik aufgenäht wurde. Der Anteil Glas beträgt dabei etwa 50% des Gesamtvolumens aus Glas und Polyamid. Als Stickfäden werden für Ober- und Unterfäden feine Messingdrähte (Leonische Fäden) verwendet.The base material 2 is made of polyamide film as the reinforcing thread 3, an existing hybrid yarns of glass and polyamide thread (commingled yarn) is sewn using the embroidery technique. The proportion of glass is about 50% of the total volume made of glass and polyamide. Fine brass wires (Leonian threads) are used as embroidery threads for the upper and lower threads.

Das Aufnähen beginnt beim Startpunkt 13 und endet beim Endpunkt 14. Außerhalb des Kernbereiches 4 des Verstärkungsgebilde 1s erfolgen jeweils die Umlenkungen 15, die das Aufsticken "in einem Zuge" ermöglichen. Zum Gestalten der Zwickels 12 wird der Verstärkungsfaden 3 im Bereich der Schenkel teils fest (Kreuze) und teils verschiebbar (Halbkreise) angenäht, gefolgt vom Fadenvorrat 7 und den Fixierungen 9. Vor der räumlichen Verformung werden die Verstärkungsfäden 3 nach dem Fadenvorrat 7 und das Grundmaterial 2 in der Diagonale der Zwickel 12 durchtrennt.Sewing begins at the start point 13 and ends at the end point 14 . Outside the core area 4 of the reinforcement structure 1 s, the deflections 15 take place, which enable embroidery "in one go". Designing gusset 12 of the reinforcing yarn 3 part firmly in the region of the legs (crosses) and partly displaced (semicircles) is sewn, followed by the thread supply 7 and the fixations. 9 Before the spatial deformation, the reinforcing threads 3 are cut after the thread supply 7 and the base material 2 in the diagonal of the gusset 12 .

Über die Verarbeitungsstufen Konsolidieren und Pressen entsteht ein U-förmiges T-Profil-Verbundbauteil, bestehend aus langfaser-verstärktem Thermoplast auf Basis Glas und Polyamid. Die zum Nähen verwendeten Leonischen Fäden verhindern ein "Schwimmen" in der Presse, behindern jedoch die Funktion des Bauteils nicht. A U-shaped process is created via the consolidation and pressing processing stages T-profile composite component, consisting of long fiber reinforced thermoplastic based Glass and polyamide. The Leonian threads used for sewing prevent one "Swimming" in the press, however, does not hinder the function of the component.  

BezugszeichenlisteReference list

11

beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde
reinforcement structure to meet the requirements

22nd

Grundmaterial
Basic material

33rd

Verstärkungsfäden
Reinforcement threads

44th

Kernbereich
Core area

55

fester Teil
fixed part

66

verschiebbarer Teil
sliding part

77

Fadenvorrat
Thread supply

88th

Schlaufen/Tunnel
Loops / tunnels

99

Fixierung
Fixation

1010th

Deckel
cover

1111

Krempe
brim

1212th

Zwickel
gore

1313

Startpunkt
Starting point

1414

Endpunkt
Endpoint

1515

Umlenkung.
Redirection.

Claims (15)

1. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) zur Herstellung räumlich verformter dreidimensionaler Langfaser-Verbund-Bauteile, bei denen Verstärkungsfäden (3) in einer oder mehreren Lagen übereinander auf ein ebenes Grundmaterial (2) aufgenäht oder am Grundmaterial (2) positioniert und befestigt sind, wobei die Legung der Verstärkungsfäden (3) zumindest bereichsweise entsprechend einer beanspruchungsgerechten Verstärkung erfolgt ist, mit einem Kernbereich (4) in dem die Verstärkungsfäden (3) in den Bereichen, die nicht räumlich verformt werden, ganz oder zum Teil unverschiebbar mit dem Grundmaterial (2) vernäht sind, und in dem die Verstärkungsfäden (3) in den Bereichen, die räumlich verformt werden, ganz oder zum Teil verschiebbar am Grundmaterial (2) positioniert und befestigt sind, wobei die Positionierung dadurch erfolgt, daß der oder die Verstärkungsfäden (3) durch einen oder mehrere Tunnel (8), gebildet aus Nähfäden oder Verstärkungsfäden (3), laufen und dabei in Längsrichtung verschiebbar sind und bei denen die den oder die Tunnel (8) durchlaufenden Verstärkungsfäden (3) außerhalb des Kernbereiches (4) einen Fadenvorrat (7) aufweisen, der mindestens der Länge der vorgesehenen räumlichen Verformung entspricht und bei denen das Grundmaterial (2) die vorgesehene räumliche Verformung nicht behindert.1.Considerable reinforcement structure ( 1 ) for the production of spatially deformed three-dimensional long fiber composite components, in which reinforcement threads ( 3 ) are sewn in one or more layers one above the other onto a flat base material ( 2 ) or are positioned and fastened to the base material ( 2 ), whereby the reinforcement threads ( 3 ) have been laid at least in regions in accordance with a reinforcement suitable for the stress, with a core region ( 4 ) in which the reinforcement threads ( 3 ) in the regions that are not spatially deformed are completely or partially immovable with the base material ( 2 ) are sewn, and in which the reinforcing threads ( 3 ) in the areas that are spatially deformed, are partially or completely displaceably positioned and fastened to the base material ( 2 ), the positioning taking place in that the reinforcing thread or threads ( 3 ) through one or more tunnels ( 8 ) formed from sewing threads or reinforcements kung yarns (3) run, and thereby are displaced in the longitudinal direction and in which the or tunnel (8) continuous reinforcing filaments (3) have a thread supply (7) outside the core area (4) corresponding to at least the length of the intended spatial deformation and in which the base material ( 2 ) does not hinder the intended spatial deformation. 2. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen die Verstärkungsfäden (3) aus aromatischen Polyamidfasern, Glas- oder Carbonfasern, pflanzlichen Naturfasern bestehen.2. Demand-oriented reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which the reinforcement threads ( 3 ) consist of aromatic polyamide fibers, glass or carbon fibers, vegetable natural fibers. 3. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen das Grundmaterial (2) aus einem Gewebe, Vlies oder einer Folie besteht.3. The reinforcing structure ( 1 ) according to claim 1, in which the base material ( 2 ) consists of a woven fabric, fleece or a film. 4. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen das Aufnähen der Verstärkungsfasern (3) auf das Grundmaterial (2) durch eine Sticktechnologie erfolgt ist. 4. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which the reinforcing fibers ( 3 ) are sewn onto the base material ( 2 ) by means of embroidery technology. 5. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen der oder die Fäden zum Aufnähen, Befestigen oder Positionieren der Verstärkungsfasern (3) aus Nähfäden auf einem organischen Material, aus Leonischen Fäden oder aus einem Verstärkungsmaterial bestehen.5. Strain-resistant reinforcing structure ( 1 ) according to claim 1, in which the thread or threads for sewing, fastening or positioning the reinforcing fibers ( 3 ) consist of sewing threads on an organic material, of leonic threads or of a reinforcing material. 6. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen die Positionierung der Verstärkungsfäden (3) durch einen Tunnel (8) aus Schlaufen von Fäden erfolgt ist.6. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which the reinforcement threads ( 3 ) are positioned through a tunnel ( 8 ) of loops of threads. 7. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 6, bei denen die Positionierung der Verstärkungsfäden (3) durch einen Tunnel (8) aus Schlaufen von Nähfäden erfolgt ist.7. Strain-appropriate reinforcement structure ( 1 ) according to claim 6, in which the positioning of the reinforcement threads ( 3 ) through a tunnel ( 8 ) made of loops of sewing threads. 8. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 6, bei denen die Positionierung der Verstärkungsfäden (3) durch einen Tunnel (8) aus Schlaufen von Verstärkungsfäden (3) erfolgt ist.8. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 6, in which the reinforcement threads ( 3 ) are positioned through a tunnel ( 8 ) of loops of reinforcement threads ( 3 ). 9. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 6 oder 7 oder 8, bei denen der Tunnel (8) keinen gradlinigen Verlauf aufweist.9. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 6 or 7 or 8, in which the tunnel ( 8 ) has no straight line. 10. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei dem ein Verstärkungsfadenvorrat (7) nach dem oder den Tunneln (8) außerhalb des Kernbereiches (4) angeordnet ist, der endet oder als Verstärkungsfaden (3) in einer endlosen Verlegung weitergeführt wird.10. Demand-oriented reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which a reinforcement thread supply ( 7 ) is arranged after the tunnel or tunnels ( 8 ) outside the core area ( 4 ), which ends or is continued as a reinforcement thread ( 3 ) in an endless laying. 11. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen zwischen den Bereichen, die räumlich verformt werden und denen die nicht räumlich verformt werden, die Verstärkungsfäden (3) in gerader oder radialer oder in anderer Richtung, gegenüberliegend oder versetzt verlaufen.11. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which between the regions that are spatially deformed and those that are not spatially deformed, the reinforcement threads ( 3 ) run in a straight or radial or other direction, opposite or offset. 12. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen das Grundmaterial (2) die räumliche Verformung nicht behindert, indem es ganz oder teilweise eingeschnitten, zerschnitten, getrennt, zerrissen, zerstört, beseitigt, ist. 12. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which the base material ( 2 ) does not hinder the spatial deformation by being cut, cut, separated, torn, destroyed, eliminated, in whole or in part. 13. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 12, bei denen das Grundmaterial (2) zwischen den Bereichen, die die beiden Seiten der räumlichen Verformung bilden, ganz oder teilweise eingeschnitten, zerschnitten, getrennt, zerrissen, zerstört, beseitigt ist.13. Strain-resistant reinforcement structure ( 1 ) according to claim 12, in which the base material ( 2 ) between the areas that form the two sides of the spatial deformation, completely or partially incised, cut, separated, torn, destroyed, removed. 14. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei denen das Grundmaterial (2) thermisch-physikalisch oder thermisch-pyrolytisch oder chemisch zerstört oder beseitigt ist.14. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which the base material ( 2 ) is destroyed or removed thermally-physically or thermally-pyrolytically or chemically. 15. Beanspruchungsgerechtes Verstärkungsgebilde (1) nach Anspruch 1, bei dem das Ende des Fadenvorrates (7) unverschiebbar mit dem Grundmaterial (2) vernäht ist und vor der Verformung der Verstärkungsfaden (3) am Ende des Fadenvorrates (7) durchtrennt ist.15. The reinforcement structure ( 1 ) according to claim 1, in which the end of the thread supply ( 7 ) is sewn immovably to the base material ( 2 ) and is severed at the end of the thread supply ( 7 ) before the reinforcement thread ( 3 ) is deformed.
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19952443A1 (en) * 1999-10-30 2001-05-03 Inst Verbundwerkstoffe Gmbh Process for the production of flat, dimensionally accurate and non-fraying semi-finished fiber products for the production of fiber-plastic composite components
DE10225954A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-24 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Fiber composite component
US6708427B2 (en) 2000-06-26 2004-03-23 Puma Aktiengesellschaft Rudolf Dassler Sport Sole in the form of a midsole, inner sole or insertable sole for a shoe and a shoe with said sole
DE10250826A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for the production of a 3-dimensional preform
DE10253300A1 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Daimlerchrysler Ag Fiber reinforced composite material for highly loaded structural elements incorporates at least in certain sections a layer of carbon fibers running parallel to the load paths
DE10320331A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Rkt Kunststoffe Gmbh Reinforced plastic component manufacturing process involves molding a plastic insert with reinforcing fibers, locating insert in another tool and molding plastic onto the insert
DE10123064B4 (en) * 2001-05-11 2005-10-27 Eads Deutschland Gmbh Method of making a TFP preform
DE10005202B4 (en) * 2000-02-03 2007-03-01 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Process and apparatus for the continuous component and process-oriented production of reinforcing structure semi-finished products for fiber-plastic composite materials
DE10156875B4 (en) * 2001-11-14 2007-05-31 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Three-dimensional reinforcement structure for fiber-plastic composite materials and method for their production from a planar structure
DE102007032904B3 (en) * 2007-07-14 2008-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for structural fixing of textile materials for use in high speed fiber composite components with and without thermoplastic component, involves fixing of cutting part contours, which are determined by suitable simulation software
DE102013102489A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Zsk Stickmaschinen Gmbh A method of making a preform for a fiber composite having a conduit and a sliver crossing the conduit
DE102013105115A1 (en) * 2013-05-17 2014-12-04 Zsk Stickmaschinen Gmbh Method for producing a preform, embroidery machine for carrying out the method and corresponding preform
DE102014221898A1 (en) * 2014-10-28 2016-04-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fiber composite component with failure behavior of a ductile material
DE102015202331A1 (en) * 2015-02-10 2016-08-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Fiber-reinforced plastic component
DE102015110855A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Technische Universität Chemnitz Method for manufacturing complex 3D preforms
DE102007057198B4 (en) * 2007-11-28 2017-04-20 Daimler Ag Process for producing a fiber composite hollow body with power flow and voltage optimized fiber alignment
DE102016212715A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Carrier cup for a brake disc, brake disc device
DE102018008405A1 (en) * 2018-10-25 2020-04-30 Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen e.V. Load-bearing reinforcement in molded plastic parts using two-dimensional, non-reinforcing beams
US10743608B2 (en) 2017-12-28 2020-08-18 Under Armour, Inc. Fiber reinforced plate for articles of footwear and methods of making

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2971193B1 (en) * 2011-02-04 2013-04-26 Latecoere METHOD FOR PRODUCING A FIBROUS STRUCTURED PREFORM PRESENTING THE FORM OF A PROFILE COMPRISING A SOUL, AND PREFORMED REALIZATION
EP2599614B1 (en) 2011-12-01 2016-03-02 Techspace Aero S.A. Method for manufacturing a preform and its use in the manufacture of a composite part

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567845A1 (en) * 1992-04-26 1993-11-03 Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Formable multiaxial reinforcement

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3126572A (en) * 1963-06-27 1964-03-31 Wiping cloth
NL7008333A (en) * 1969-06-30 1971-12-13
FR2124136B1 (en) * 1971-02-09 1974-03-01 Dubert Jacques
ES2042612T3 (en) * 1987-03-07 1993-12-16 Fuller H B Licensing Financ PROCEDURE FOR THE PERMANENT JOINING OF EXPANDABLE ELEMENTS IN THE FORM OF THREADS OR RIBBONS ON A SURFACE SUBSTRATE AS WELL AS USING IT FOR THE MANUFACTURE OF CURLED LEAF BAND SECTORS.

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0567845A1 (en) * 1992-04-26 1993-11-03 Institut für Polymerforschung Dresden e.V. Formable multiaxial reinforcement

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19952443A1 (en) * 1999-10-30 2001-05-03 Inst Verbundwerkstoffe Gmbh Process for the production of flat, dimensionally accurate and non-fraying semi-finished fiber products for the production of fiber-plastic composite components
DE10005202B4 (en) * 2000-02-03 2007-03-01 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Process and apparatus for the continuous component and process-oriented production of reinforcing structure semi-finished products for fiber-plastic composite materials
US6708427B2 (en) 2000-06-26 2004-03-23 Puma Aktiengesellschaft Rudolf Dassler Sport Sole in the form of a midsole, inner sole or insertable sole for a shoe and a shoe with said sole
DE10123064B4 (en) * 2001-05-11 2005-10-27 Eads Deutschland Gmbh Method of making a TFP preform
DE10156875B4 (en) * 2001-11-14 2007-05-31 Institut Für Verbundwerkstoffe Gmbh Three-dimensional reinforcement structure for fiber-plastic composite materials and method for their production from a planar structure
DE10225954A1 (en) * 2002-06-11 2003-12-24 Schunk Kohlenstofftechnik Gmbh Fiber composite component
DE10250826A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-19 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Process for the production of a 3-dimensional preform
DE10250826B4 (en) * 2002-10-31 2008-05-29 Airbus Deutschland Gmbh Method for producing a three-dimensional preform
DE10253300A1 (en) * 2002-11-15 2004-06-03 Daimlerchrysler Ag Fiber reinforced composite material for highly loaded structural elements incorporates at least in certain sections a layer of carbon fibers running parallel to the load paths
DE10320331A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-25 Rkt Kunststoffe Gmbh Reinforced plastic component manufacturing process involves molding a plastic insert with reinforcing fibers, locating insert in another tool and molding plastic onto the insert
DE102007032904B3 (en) * 2007-07-14 2008-11-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for structural fixing of textile materials for use in high speed fiber composite components with and without thermoplastic component, involves fixing of cutting part contours, which are determined by suitable simulation software
DE102007057198B4 (en) * 2007-11-28 2017-04-20 Daimler Ag Process for producing a fiber composite hollow body with power flow and voltage optimized fiber alignment
DE102013102489A1 (en) * 2013-03-12 2014-09-18 Zsk Stickmaschinen Gmbh A method of making a preform for a fiber composite having a conduit and a sliver crossing the conduit
DE102013105115A1 (en) * 2013-05-17 2014-12-04 Zsk Stickmaschinen Gmbh Method for producing a preform, embroidery machine for carrying out the method and corresponding preform
DE102014221898A1 (en) * 2014-10-28 2016-04-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fiber composite component with failure behavior of a ductile material
DE102015202331A1 (en) * 2015-02-10 2016-08-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Fiber-reinforced plastic component
DE102015110855A1 (en) * 2015-07-06 2017-01-12 Technische Universität Chemnitz Method for manufacturing complex 3D preforms
DE102015110855B4 (en) * 2015-07-06 2019-12-05 Technische Universität Chemnitz Method for manufacturing complex 3D preforms
DE102016212715A1 (en) * 2016-07-13 2018-01-18 Robert Bosch Gmbh Carrier cup for a brake disc, brake disc device
US10743608B2 (en) 2017-12-28 2020-08-18 Under Armour, Inc. Fiber reinforced plate for articles of footwear and methods of making
US11058172B2 (en) 2017-12-28 2021-07-13 Under Armour, Inc. Fiber reinforced plate for articles of footwear and methods of making
DE102018008405A1 (en) * 2018-10-25 2020-04-30 Vereinigung zur Förderung des Instituts für Kunststoffverarbeitung in Industrie und Handwerk an der Rhein.-Westf. Technischen Hochschule Aachen e.V. Load-bearing reinforcement in molded plastic parts using two-dimensional, non-reinforcing beams

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